MEMS传感器在汽车电子上的应用研究与展望

为了满足汽车电子化、智能化的需要,越来越多的MEMS(微机电系统)传感器应用到汽车上。本研究对主要几种汽车MEMS传感器的应用状况和研究现状进行简述,并且对压力传感器和微加速度计的设计缺陷进行研究;同时,结合MEMS传感器的特点和车载传感器的要求,对汽车MEMS传感器的发展提出几点建议和展望。     

MEMS传感器技术在汽车上的应用研究与展望

为了满足汽车电子化、智能化的需要,越来越多的MEMS(微机电系统)传感器应用到汽车上。本文对主要的几种汽车MEMS传感器的应用状况和研究现状进行简述,并且对压力传感器和微加速度计的设计缺陷进行研究。同时,结合MEMS传感器的特点和车载传感器的要求,对汽车MEMS传感器的发展提出几点建议和展望。     

汽车发动机振动传感器的研制

阐述了手持式内置微型差动式电荷放大器和频率补偿电路一体化的发动机振动传感器。使用ispPAC可编程器件制作自适应频率补偿电路,展宽了频带,拓宽了手持式传感器的应用范围。实验表明该传感器具有灵敏度高、测量范围宽、温度误差小等特点。     

MEMS传感器融合技术在农业工程的应用与前景

在农业工程领域,MEMS惯性传感器融合是提高控制系统性能和实现农业机械智能化控制的重要技术手段。首先介绍了MEMS惯性传感器的分类及测量原理,并分析了实现传感器融合的主要技术方法。在此基础上,阐述了基于MEMS惯性传感器的农业导航系统研究内容和现状。最后,总结了该技术在农业工程领域的应用前景。     

MEMS传感器融合技术在农业工程的应用与前景

在农业工程领域,MEMS惯性传感器融合是提高控制系统性能和实现农业机械智能化控制的重要技术手段。首先介绍了MEMS惯性传感器的分类及测量原理,并分析了实现传感器融合的主要技术方法。在此基础上,阐述了基于MEMS惯性传感器的农业导航系统研究内容和现状。最后,总结了该技术在农业工程领域的应用前景。     

基于电喷高分子薄膜的SAWR湿敏传感器研究

研究了一种具有高灵敏度、响应快速、重复性好的微型湿敏传感器,可用于植株叶面湿度检测。传感器以单端声表面波谐振器（SAWR）作为基本元件,制备在零温度系数的ST切型石英基底上以消除温度影响,SAWR谐振中心频率为433 MHz。使用静电喷雾的方法在器件表面形成微纳尺度的含硅聚电解质高分子粒子簇薄膜作为感湿材料。结果表明,所研制湿敏传感器具有相对湿度检测范围广（10%～97%）、灵敏度高（500 Hz/%RH）、响应时间短（5 s）,测量精度高（可达3%）等优点。     

现代新型传感器在农产品储藏中的应用

现代新型传感器应用在农产品储藏中,能极大地推进农产品储藏的现代化进程。为此,讨论了农产品储藏的生态体系及关键参量;阐述了无线传感器网络、CCD与CMOS图像传感器、生物传感器、生物芯片与嗅觉传感器、基于MEMS的微传感技术、软传感器和多传感器融合与数据融合技术等现代新型的传感技术在农产品储藏中的具体应用。     

传感器技术在农业领域中的应用

简要介绍了传感器的概念及技术特点,并举例阐述了在农业生产中各关键环节对传感器技术的需求和应用现状,同时分析预测了未来农业领域中传感器技术的发展趋势,认为微机电系统（MEMS）微传感器、光电传感器、仿生传感器、无线网络传感器等新型传感器及新兴检测技术将成为未来农业传感器技术的主流发展方向。      

基于MEMS技术的超微压压力传感器研究进展

针对国内外在硅微型压阻式压力传感器上的研究进展和产业化情况,从复合弹性元件的设计、芯片微加工工艺、芯片无应力封装和后期动静态标定等方面指出了其深入研究方向,以及产业化存在的问题和相应的对策。     

基于MEMS陀螺仪的农机转向轮角测量方法

针对传统连杆式轮角传感器安装困难,提出双MEMS陀螺仪轮角测量方法测量农机转向轮角。设计Kalman滤波器消除陀螺仪零偏、随机漂移和角度积分累积误差,实时反馈校正轮角测量值,实现农机转向轮角的精准测量。验证试验结果表明Kalman滤波器的校正效果良好,双MEMS陀螺仪测量转向轮角方法可行。对比试验结果表明,该方法转向轮角测量精度与传统轮角传感器测量精度相当,2.5 m和1.5 m上线距离均方根误差分别为0.26°和0.21°;动态响应性能略逊于传统角度传感器性能,分别采用本文方法和轮角传感器进行导航,拖拉机偏离目标航线2.5 m时上线时间分别为17.9 s和15 s,偏离目标航线1.5 m时上线时间分别为16.2 s和14.2 s。两组试验结果表明,本文提出的双MEMS陀螺仪转向轮角测量方法具有较好的测量精度,适用于农机转向轮角测量,满足导航作业的需求,能够替代传统的连杆式绝对轮角传感器。     

传感技术的发展及在现代农业中的应用

近年来,传感技术发展迅速,有关传感器的新原理、新材料和新技术不断涌现,其在关系国民经济和社会发展等重要领域都有了广泛的应用。该文重点对传感技术在农业的应用进行了概述,对光纤、仿生（农业机器人）和微机电（MEMS）传感器的研究及其在农业中的应用现状做了介绍,并展望了物联网及无线传感网络中传感器的集成应用技术前景,指出产业化发展尚需产学研等各方面协同合作、共同推进,最后阐述了发展传感器产业的意义。      

集成微电容式无线加速度传感器的设计应用探讨

介绍了一种基于MEMS技术制作的微电容式无线加速度传感器在大型建筑结构振动测试系统中的应用.     

基于BP神经网络汽车传感器温度补偿技术的研究

由于受到温度、磁场等外界因素的干扰,汽车传感器的测量精度降低,致使汽车的整体性能下降。为此,以对温度干扰最敏感的CYJ-101型压力传感器为例,采用18组样本数据对建好的3层前馈BP神经网络进行温度补偿训练。仿真结果表明,温度对压力传感器的干扰波动由补偿前的22%减小到补偿后的2.2%。BP神经网络技术的应用极大地提高了压力传感器的测量精度,并最终改进了汽车的整体性能。作为一种分析、处理温度补偿问题的新技术,它与传统方法相比具有无可比拟的优势。     

无线传感器网络在温室农业中的应用研究

设计并实现温室农业无线传感器网路,用于监测农作物生长环境.用高性能、超低功耗单片机MSP430F149设计温湿度、光照强度传感器节点和汇聚节点;采用无线射频器件CC2420实现数据的无线收发;针对汇聚节点能量不限的特点,改进传统MAC协议,提出并实现了一种基于令牌的MAC协议.实验证明,该网络具有生命周期长、稳定性好的优点,可以满足温室农业的环境监测要求.     

车载式拖拉机座椅舒适性测试系统的研究

应用美国模拟器件公司的ADXL105微型力平衡式加速度传感器、美国Cygnal公司F320型单片机组成车载式拖拉机座椅舒适性测试系统，系统易标定、成本低、供电方式简单。试验结果表明，在其他条件相同时，拖拉机座椅固有频率只要避开人体敏感的频率范围，座椅的舒适性就能得到明显的改善。     

基于红外测距传感器的倒车雷达电路板设计

介绍了一种基于红外测距传感器的倒车雷达电路板,该电路板使用红外发射管和红外接收管作为传感器件,测距进行分段显示。红外测距倒车电路板具有电路结构简单、性价比高、电路工作稳定的特点,可应用于传感器教学课堂、学生电子组装调试学习及各种测距效果演示等场合。     

基于嵌入式力学传感器的圆锥指数仪设计与试验

为消除在测量过程中因圆锥杆受被测材料摩擦力所产生的测量误差,改进了圆锥指数仪设计,将微型力学传感器嵌入到圆锥杆下端,实现了对土壤和青贮玉米饲料压实度的精确测量.试验结果表明,测量2种土壤压实度过程中,原有圆锥指数测量方法因圆锥杆受摩擦力作用所产生的测量误差可忽略不计.而在青贮玉米饲料压实度测量过程中,2种不同紧实度样本中圆锥杆受摩擦力约占压力传感器测量值32.56％和34.05％,当圆锥头不受阻力时,嵌入式力学传感器测量值为零,而压力传感器测量值约为110 N和280 N,表明原有测量结果存在较大误差.     

基于Kalman滤波的田间导航车辆定位校正方法研究

以装载了RTK-DGPS导航系统的KUBOTASPU-68水田插秧机为试验平台,以姿态测量系统提供载体姿态信息,研究农业机械导航的姿态校正方法。在分析车载GPS倾斜误差产生原因基础上,提出了采用多传感器联合测量载体姿态角以提供校正信息。采用MEMS传感器集成模块ADIS16355作为惯性测量单元,卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算姿态角,设计了姿态测量系统。阐述了两种传感器融合测量实时姿态角的算法,基于ARM7Cotex-M3微处理器设计了姿态测量系统硬件。     

基于位移传感器的多功能精密播种机监测系统

为了全方位掌握田间的环境和玉米免耕播种机的工作状态,提高播种质量,在一款玉米免耕播种机的基础上进行较大规模的改进,设计了一款多功能的田间测试系统,除了监测田间环境和传统播种机的数据外,还增加了图像识别的功能。该系统可以通过光电传感器和压力传感器检测播种机的漏播与重播,并可通过位移传感器检测播种及施肥深度,通过高清摄像头做图像识别计算秸秆覆盖率等。该系统还具有数据实时传输、数据查询和数据上传等一系列的功能。经过田间的测试,该系统可以稳定运行,具有进行大规模推广的潜质。     

基于Zigbee的温室无线传感器节点设计与实现

基于Zigbee的无线传感器网络具有广泛的应用前景.为此,基于Zigbee协议设计了一种带扩展板的节点,传感器可根据需要配置,从而提高了系统应用的灵活性.处理器选择超低功耗片上系统CC2430,其集成了8051CPU和无线射频收发器CC2420,所设计硬件系统外围器件少,功耗低.